JP5331770B2 - Fuel supply control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプを駆動する燃料供給制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply control device that drives a fuel pump that supplies fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine.
特許文献1には、燃料噴射弁に供給する燃料圧力の検出値が、上限値と下限値とで挟まれる領域内であるときに、圧力の検出値を目標値に一致させるように燃料ポンプの制御デューティを設定し、圧力の検出値が前記下限値を下回る場合には、前記制御デューティを100%に設定し、圧力の検出値が前記上限値を上回る場合には、前記制御デューティを0%にして燃料ポンプを停止させる、内燃機関の制御装置が開示されている。 In Patent Document 1, when the detected value of the fuel pressure supplied to the fuel injection valve is in a region sandwiched between the upper limit value and the lower limit value, the fuel pump is configured so that the detected pressure value matches the target value. When a control duty is set and the detected pressure value falls below the lower limit value, the control duty is set to 100%, and when the detected pressure value exceeds the upper limit value, the control duty is set to 0%. A control device for an internal combustion engine that stops the fuel pump is disclosed.
しかし、特許文献1の制御装置のような、固定の上限値よりも実際の燃料圧力が高くなった場合に燃料ポンプを停止させる処理を、目標燃圧を可変に設定する燃料供給制御装置に適用した場合、目標燃圧の変化に対して適切なタイミングで燃料ポンプを停止させることができず、燃料ポンプを停止させることによる、降圧応答性の改善効果や、電力消費の低減による燃費の改善効果を充分に得ることができないという問題があった。 However, the process of stopping the fuel pump when the actual fuel pressure becomes higher than the fixed upper limit value, such as the control apparatus of Patent Document 1, is applied to a fuel supply control apparatus that variably sets the target fuel pressure. In this case, the fuel pump cannot be stopped at an appropriate timing with respect to the change in the target fuel pressure. By stopping the fuel pump, the step-down responsiveness improvement effect and the fuel consumption improvement effect by reducing power consumption are sufficient. There was a problem that could not be obtained.
そこで、本願発明は、目標燃圧を可変に設定する燃料供給制御装置において、高い降圧応答性を安定的に得られ、かつ、電力消費を充分に低減できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel supply control device that variably sets a target fuel pressure so that high step-down response can be stably obtained and power consumption can be sufficiently reduced.
そのため、本願発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料ポンプを駆動する燃料供給制御装置であって、内燃機関の運転状態に応じた設定圧と前記燃料噴射弁への燃料の供給圧力の検出値とに基づき、前記燃料ポンプの第1操作量を設定し、前記供給圧力の検出値が前記設定圧より高い第1判定値を上回ったときに、前記燃料ポンプの操作量を前記第1操作量から前記第1操作量よりも小さい第2操作量に変更し、前記第2操作量を前記供給圧力の検出値の低下に応じて増大させるようにした。 Therefore, the present invention is a fuel supply control device that drives a fuel pump that supplies fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine, and a set pressure corresponding to the operating state of the internal combustion engine and the supply of fuel to the fuel injection valve Based on the detected pressure value, a first operating amount of the fuel pump is set, and when the detected value of the supply pressure exceeds a first determination value higher than the set pressure, the operating amount of the fuel pump is The first operation amount is changed to a second operation amount that is smaller than the first operation amount, and the second operation amount is increased in accordance with a decrease in the detected value of the supply pressure.
上記発明によると、目標燃圧を可変に設定する燃料供給制御装置において、高い降圧応答性を安定的に得られ、かつ、電力消費を充分に低減できる。 According to the above invention, in the fuel supply control device that variably sets the target fuel pressure, high step-down response can be stably obtained, and power consumption can be sufficiently reduced.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明に係る燃料供給制御装置を含む、車両用内燃機関のシステム構成図である。
図1において、内燃機関(エンジン)1は、吸気通路(吸気ポート)2に燃料噴射弁3を備え、燃料噴射弁3は、内燃機関1に対して燃料を噴射する。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle internal combustion engine including a fuel supply control device according to the present invention.
In FIG. 1, an internal combustion engine (engine) 1 includes a fuel injection valve 3 in an intake passage (intake port) 2, and the fuel injection valve 3 injects fuel into the internal combustion engine 1.
燃料噴射弁3が噴射した燃料は、空気と共に吸気バルブ4を介して燃焼室5内に吸引され、点火プラグ6による火花点火によって着火燃焼する。燃焼室5内の燃焼ガスは、排気バルブ7を介して排気通路8に排出される。
吸気通路2の燃料噴射弁3を配設した部分よりも上流側に、スロットルモータ9で開閉する電子制御スロットル10を配し、この電子制御スロットル10の開度によって内燃機関1の吸入空気量を調整する。
The fuel injected by the fuel injection valve 3 is sucked into the combustion chamber 5 together with air through the intake valve 4 and ignited and burned by spark ignition by the spark plug 6. The combustion gas in the combustion chamber 5 is discharged to the
An electronically controlled
また、内燃機関1は、燃料タンク11内の燃料を燃料ポンプ12によって燃料噴射弁3に圧送する燃料供給装置13を備える。
燃料供給装置13は、燃料タンク11、燃料ポンプ12、圧力調整弁(プレッシャレギュレータ)14、オリフィス15、燃料ギャラリー配管16、燃料供給配管17、燃料戻し配管18、ジェットポンプ19、燃料移送管20を含む。
The internal combustion engine 1 also includes a
The
燃料ポンプ12は、モータでポンプインペラを回転駆動する電動式ポンプであり、燃料タンク11内に設けてある。
燃料ポンプ12の吐出口には燃料供給配管17の一端が接続され、燃料供給配管17の他端は燃料ギャラリー配管16に接続され、更に、燃料ギャラリー配管16に燃料噴射弁3の燃料供給口を接続してある。
The
One end of the
燃料戻し配管18は、燃料タンク11内で燃料供給配管17から分岐延設され、燃料戻し配管18の他端は燃料タンク11内に開口される。
燃料戻し配管18には、上流側から順に、圧力調整弁14、オリフィス15、ジェットポンプ19を設けてある。
The
The
圧力調整弁14は、燃料戻し配管18を開閉する弁体14aと、該弁体14aを燃料戻し配管18上流側の弁座に向けて押圧するコイルスプリングなどの弾性部材14bとから概略構成されている。そして、圧力調整弁14は、燃料噴射弁3に供給される燃料圧力が最小圧力FPMINを超えたときに開弁し、燃料圧力が最小圧力FPMIN以下であるときに閉弁する。
The
前述のように、圧力調整弁14は、燃料噴射弁3に供給される燃料圧力が最小圧力FPMINよりも高くなると開弁するが、圧力調整弁14の下流側に設けたオリフィス15によって、燃料戻し配管18を介して燃料タンク11内に戻される燃料流量を絞るようになっている。このため、燃料ポンプ12からの燃料の吐出量を、戻し流量以上に増やすことで、最小圧力FPMINを超える圧力にまで燃料圧力を昇圧できるようになっている。
As described above, the
換言すれば、圧力調整弁14の開弁圧である最小圧FPMINをベースに、燃料ポンプ12の吐出量を制御することで、燃料圧力を、機関運転状態に応じた目標燃圧(目標燃圧≧FPMIN)にまで昇圧できるようになっている。
尚、燃料ポンプ12の吐出量の制御によって、最小圧FPMINを超える燃料圧力にまで昇圧できる程度に、燃料戻し配管18によって燃料タンク11内に戻される燃料量(リリーフ流量)が絞られるようになっていればよく、例えば、オリフィス15を設けずに、圧力調整弁14が流量(リリーフ流量)を絞る機能を備える構成であってもよい。
In other words, by controlling the discharge amount of the
Note that, by controlling the discharge amount of the
ジェットポンプ19は、圧力調整弁14、オリフィス15を介して燃料タンク11内に戻される燃料の流れによって、燃料移送管20を介して燃料を移送させるものである。
燃料タンク11は、底面の一部が盛り上がって底部空間を2つの領域11a,11bに隔てている所謂鞍型の燃料タンクであり、燃料ポンプ12の吸い込み口は領域11a内に開口するため、領域11b内の燃料を領域11a側に移送させないと、領域11b内の燃料が残存することになってしまう。
The
The
そこで、ジェットポンプ19は、圧力調整弁14及びオリフィス15を介して燃料タンク11の領域11a内に戻される燃料の流れによって、燃料移送管20内に負圧を作用させ、燃料移送管20が開口する領域11b内の燃料を、燃料移送管20を介してジェットポンプ19まで導き、戻し燃料と共に領域11a内に排出させる。
本実施形態では、上記のように、ジェットポンプ19を備えるが、燃料タンク11が所謂鞍型でない場合、即ち、燃料タンク11の底部空間が隔成されずに、燃料ポンプ12の吸い込み口から燃料タンク11内の燃料を残量なく吸引できる場合には、ジェットポンプ19及び燃料移送管20を省略することができる。また、燃料タンク11が所謂鞍型でなく、かつ、燃料戻し配管18、圧力調整弁14、オリフィス15、ジェットポンプ19及び燃料移送管20を備えない構成であってもよい。
Therefore, the
In the present embodiment, the
マイクロコンピュータを備えるECM(エンジン・コントロール・モジュール)31は、燃料噴射弁3による燃料噴射、点火プラグ6による点火、電子制御スロットル10の開度などを制御する。
また、マイクロコンピュータを備えるFPCM(フューエル・ポンプ・コントロール・モジュール)30は、燃料ポンプ12の駆動信号(駆動出力)を出力して燃料ポンプ12を制御する。
An ECM (engine control module) 31 including a microcomputer controls fuel injection by the fuel injection valve 3, ignition by the ignition plug 6, opening degree of the
Further, an FPCM (fuel pump control module) 30 including a microcomputer outputs a drive signal (drive output) of the
ECM31とFPCM30とは相互に通信可能に構成され、ECM31は、燃料ポンプ12の駆動デューティ(操作量)などを指示する信号PINSをFPCM30に向けて送信する。燃料ポンプ12の駆動デューティ(%)は、燃料ポンプ12を回転駆動するモータの電圧を制御する操作量であって、1周期当たりの通電時間割合(オン時間割合)を示し、駆動デューティが増大することで、モータの平均印加電圧が増加し、燃料ポンプ12の吐出圧(吐出流量)が増大する。
また、FPCM30は、自己診断の結果を示す信号DIAGなどをECM31に向けて送信する。
The
Further, the FPCM 30 transmits a signal DIAG or the like indicating the result of the self-diagnosis to the
ECM31は、燃料ギャラリー配管16内の燃圧FUPR(燃料ポンプ12の吐出圧、燃料噴射弁3への燃料供給圧)を検出する燃圧センサ(圧力検出手段)33、図外のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)ACCを検出するアクセル開度センサ34、内燃機関1の吸入空気流量QAを検出するエアフローセンサ35、内燃機関1の回転速度NEを検出する回転センサ36、内燃機関1の冷却水温度TW(機関温度)を検出する水温センサ37、排気中の酸素濃度に応じて内燃機関1の空燃比A/Fを検出する空燃比センサ38などからの検出信号を入力する。
The ECM 31 includes a fuel pressure sensor (pressure detection means) 33 for detecting a fuel pressure FUPR (discharge pressure of the
そして、ECM31は、吸入空気流量QAと機関回転速度NEとに基づいて基本噴射パルス幅TPを演算し、基本噴射パルス幅TPをそのときの燃圧FUPRに応じて補正する一方、空燃比センサ38の出力に基づいて実際の空燃比を目標空燃比に近づけるための空燃比フィードバック補正係数LAMBDAを演算し、燃圧FUPRに応じて補正した基本噴射パルス幅TPを、更に空燃比フィードバック補正係数LAMBDAなどで補正して、最終的な噴射パルス幅TIを演算する。
そして、各気筒の噴射タイミングになると、燃料噴射弁3に対して噴射パルス幅TIの噴射パルス信号を出力し、燃料噴射弁3による燃料噴射量及び噴射タイミングを制御する。
The
At the injection timing of each cylinder, an injection pulse signal having an injection pulse width TI is output to the fuel injection valve 3 to control the fuel injection amount and the injection timing by the fuel injection valve 3.
また、ECM31は、内燃機関1の負荷を示す基本噴射パルス幅TPや機関回転速度NEなどに基づいて点火時期(点火進角値)を演算し、点火時期において点火プラグ6による火花放電がなされるように、図外の点火コイルへの通電を制御する。
また、ECM31は、アクセル開度ACCなどから電子制御スロットル10の目標開度を演算し、電子制御スロットル10の実開度が目標開度に近づくようにスロットルモータ9を駆動制御する。
Further, the
Further, the
更に、ECM31は、燃圧センサ33が検出した燃圧FUPR、及び、内燃機関1の運転条件に基づいて決定した目標燃圧TGFUPRに基づき、燃料ポンプ12の駆動デューティDUTY(駆動電圧)を決定し、この駆動デューティDUTY(%)を示すパルス信号PINSを、燃料ポンプ12の駆動指示信号としてFPCM30に送信する。
そして、FPCM30は、ECM31側から受信したパルス信号PINSに基づいて燃料ポンプ12の駆動信号(駆動デューティDUTY)を決定して出力する。尚、FPCM30の回路・機能を、ECM31が備えることで、ECM31とFPCM30とを一体化した構成とすることができる。
Further, the
The
以下では、ECM31による燃料ポンプ12の制御(駆動デューティDUTYの決定処理)を、図2のフローチャートに従って説明する。
ステップS101では、基本噴射パルス幅TP(機関負荷)、機関回転速度NE、冷却水温度TW(機関温度)、内燃機関1が始動状態であるか否かなどの、内燃機関1の運転状態を検出すると共に、燃圧センサ33の出力から燃圧FUPRを検出する。
Hereinafter, the control of the
In step S101, the operating state of the internal combustion engine 1 is detected, such as the basic injection pulse width TP (engine load), the engine speed NE, the coolant temperature TW (engine temperature), and whether the internal combustion engine 1 is in a starting state. At the same time, the fuel pressure FUPR is detected from the output of the
ステップS102(目標設定手段)では、機関運転状態に基づいて目標燃圧TGFUPRを決定する。
具体的には、例えば、高負荷・高回転ほど目標燃圧TGFUPRを高く設定し、また、高温再始動時である場合に、冷機始動時よりも高い目標燃圧TGFUPRを設定する。但し、目標燃圧TGFUPRの特性を上記のものに限定するものではなく、機関運転状態に基づいて目標燃圧TGFUPRを可変に設定する構成であればよい。
In step S102 (target setting means), the target fuel pressure TGFUPR is determined based on the engine operating state.
Specifically, for example, the target fuel pressure TGFUPR is set higher as the load is higher and the rotation is higher, and the target fuel pressure TGFUPR is set higher than that at the time of cold start in the case of high temperature restart. However, the characteristics of the target fuel pressure TGFUPR are not limited to those described above, and any configuration may be used as long as the target fuel pressure TGFUPR is variably set based on the engine operating state.
ステップS103では、燃圧FUPRから目標燃圧TGFUPRを減算した結果が、第1判定閾値SL1(>0)よりも大きいか否か、換言すれば、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高いか否かを判断する。
尚、第1判定閾値SL1は、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように駆動デューティDUTYを決定する制御(フィードバック制御)で発生する燃圧の脈動範囲を超えていて、かつ、フィードバック制御では充分な応答で目標燃圧TGFUPR付近に収束させることができない制御偏差に相当する。
In step S103, whether or not the result of subtracting the target fuel pressure TGFUPR from the fuel pressure FUPR is greater than the first determination threshold SL1 (> 0), in other words, the fuel pressure FUPR is greater than or equal to the first determination threshold SL1 than the target fuel pressure TGFUPR. It is judged whether it is high.
The first determination threshold SL1 exceeds the pulsation range of the fuel pressure generated by the control (feedback control) for determining the drive duty DUTY so that the fuel pressure FUPR approaches the target fuel pressure TGFUPR, and the feedback control has a sufficient response. This corresponds to a control deviation that cannot be converged near the target fuel pressure TGFUPR.
従って、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高い場合には、後述するフィードバック制御では、目標燃圧TGFUPRよりも燃圧FUPRが高い状態を速やかに解消することができないものと推定できる。
ステップS103で、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高い(FUPR−TGFUPR>SL1である)と判断すると、ステップS104へ進み、降圧モードフラグFに1を設定する。尚、降圧モードフラグFの初期値は0である。
Accordingly, when the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by the first determination threshold SL1, it can be estimated that the state where the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR cannot be quickly eliminated by feedback control described later. .
If it is determined in step S103 that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by a value equal to or higher than the first determination threshold SL1 (FUPR-TGFUPR> SL1), the process proceeds to step S104, and 1 is set in the step-down mode flag F. The initial value of the step-down mode flag F is 0.
ステップS104で降圧モードフラグFに1を設定した後は、ステップS107(降圧制御手段)へ進み、駆動デューティDUTYを既定値である0%(第2操作量)に変更して固定して燃料ポンプ12を停止させる、降圧モード(オープン制御モード)を実施する。
燃料ポンプ12を停止させ、燃料ポンプ12からの燃料の吐出を中止させれば、燃料噴射弁3が噴射する燃料分が燃料配管内に補給されないことになり、燃圧FUPRの目標燃圧TGFUPRに向けた降圧を促進させることができる。
After the step-down mode flag F is set to 1 in step S104, the process proceeds to step S107 (step-down control means), and the drive duty DUTY is changed to a predetermined value of 0% (second operation amount) and fixed to the fuel pump. 12 is stopped, and the step-down mode (open control mode) is executed.
If the
そして、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高くなったときに、それまでのフィードバック制御で決定していた駆動デューティDUTY(第1操作量)から、より低い駆動デューティDUTY=0%(第2操作量)にまでステップ的に低下させるから、燃圧FUPRと目標燃圧TGFUPRとの偏差に基づき駆動デューティDUTY(第1操作量)を徐々に変化させる場合に比べて、より速やかに降圧させることができる。 When the fuel pressure FUPR becomes higher than the target fuel pressure TGFUPR by the first determination threshold SL1 or lower, the drive duty DUTY = lower than the drive duty DUTY (first operation amount) determined in the previous feedback control. Since it is reduced stepwise to 0% (second manipulated variable), the drive duty DUTY (first manipulated variable) is gradually changed based on the deviation between the fuel pressure FUPR and the target fuel pressure TGFUPR more quickly. The pressure can be lowered.
また、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高く、燃料ポンプ12の駆動が不要になった時点で直ちに燃料ポンプ12を停止させるので、燃料ポンプ12による無駄な電力消費を抑制でき、内燃機関1の燃費性能を向上できる。
更に、そのときの目標燃圧TGFUPRを燃圧FUPRがどれだけ上回っているかに基づき、燃料ポンプ12を停止させるタイミングを判断するから、目標燃圧TGFUPRが変化しても、燃料ポンプ12を停止させるタイミング(圧力レベル)を適切に判断でき、以って、高い降圧応答性を安定的に得られ、かつ、電力消費を最大限に低減できる。
In addition, since the
Further, since the timing for stopping the
尚、ステップS107(降圧モード)では、駆動デューティDUTYを0%に変更したが、燃料ポンプ12が燃料を吐出しない範囲内の0%よりも高い値を既定値(第2操作量)として定めて、この0%よりも高い値に変更させることができる。
この場合も、燃料ポンプ12を停止させる場合と略同等の降圧応答性が得られ、また、充分な燃費性能の向上効果を得られる。更に、上記のように、0%よりも高い値に変更させるようにすれば、駆動デューティDUTYを0%に変更する場合に比べ、燃料ポンプ12の駆動が必要になったときに、燃圧を応答良く立ち上げることができる。
In step S107 (step-down mode), the drive duty DUTY is changed to 0%, but a value higher than 0% within a range where the
Also in this case, substantially the same step-down response as when the
また、降圧モードにおいて、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高いと判断する直前にフィードバック制御で設定した駆動デューティDUTY(第1操作量)を基準とし、この基準とする駆動デューティDUTYよりも一定値だけ小さい駆動デューティDUTYや、基準とする駆動デューティDUTYの一定割合(<100%)の駆動デューティDUTYなど、フィードバック制御での駆動デューティDUTYよりも低い駆動デューティDUTYに変更しても良い。
前述のように、駆動デューティDUTYを、既定値である0%若しくは燃料を吐出しない0%よりも高い値に変更させた方が、制御が簡易でかつより高い降圧応答及び燃費性能が得られるが、燃料ポンプ12の駆動が必要になったときの燃圧の立ち上がりは、フィードバック制御での駆動デューティDUTYよりも低い駆動デューティDUTYに変更した方が、より高い応答を示す。
Further, in the step-down mode, the drive duty DUTY (first operation amount) set by the feedback control immediately before it is determined that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR is equal to or higher than the first determination threshold value SL1. Change the drive duty DUTY to be lower than the drive duty DUTY in feedback control, such as the drive duty DUTY that is smaller than the duty DUTY by a certain value, or the drive duty DUTY that is a constant ratio (<100%) of the reference drive duty DUTY. Also good.
As described above, when the drive duty DUTY is changed to a value higher than the predetermined value of 0% or 0% that does not discharge the fuel, the control is simpler and higher step-down response and fuel consumption performance can be obtained. When the
一方、ステップS103で、燃圧FUPRから目標燃圧TGFUPRを減算した結果が、第1判定閾値SL1以下であると判断すると、ステップS105へ進み、降圧モードフラグFが1であるか否かを判断する。
降圧モードフラグFが1である場合は、降圧モードの実行中であって、駆動デューティDUTYを0%に変更して燃料ポンプ12を停止させたことで燃圧FUPRが低下し、燃圧FUPRから目標燃圧TGFUPRを減算した結果が、第1判定閾値SL1以下になった状態であり、その場合には、ステップS106へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S103 that the result of subtracting the target fuel pressure TGFUPR from the fuel pressure FUPR is equal to or less than the first determination threshold value SL1, the process proceeds to step S105, where it is determined whether or not the pressure reduction mode flag F is 1.
When the step-down mode flag F is 1, the fuel pressure FUPR is lowered by changing the drive duty DUTY to 0% and stopping the
ステップS106では、駆動デューティDUTYを0%に変更して燃料ポンプ12を強制的に停止させる降圧モードの終了タイミング(DUTY=0%の第2操作量から、フィードバック制御による第1操作量に戻すタイミング)であるか否かを、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第2判定閾値SL2以上に高いか否かに基づいて判断する。
尚、前記第2判定閾値SL2は、SL1>SL2>0の関係を満たす値であり、強制的に燃料ポンプ12を停止させる処理の終了タイミング(燃料ポンプ12の起動タイミング)が遅くなって、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRを下回るようになってしまうことを抑制できる範囲内で極力小さい値とする。
In step S106, the end timing of the step-down mode in which the drive duty DUTY is changed to 0% to forcibly stop the fuel pump 12 (the timing to return from the second operation amount at DUTY = 0% to the first operation amount by feedback control). ) Is determined based on whether or not the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by the second determination threshold SL2 or more.
The second determination threshold SL2 is a value that satisfies the relationship SL1>SL2> 0, and the end timing of the process for forcibly stopping the fuel pump 12 (starting timing of the fuel pump 12) is delayed, resulting in a fuel pressure The value is made as small as possible within a range in which FUPR can be kept from falling below the target fuel pressure TGFUPR.
ここで、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第2判定閾値SL2以上に高いと判断した場合は、燃料ポンプ12を停止させた当初よりも燃圧FUPRが低下したものの、目標燃圧TGFUPRよりも高い状態を保持していることになるため、ステップS107へ進み、降圧モードによって駆動デューティDUTYを0%に保持させ、燃料ポンプ12の停止状態を継続させる。
即ち、FUPR−TGFUPR>SL1が成立してから、FUPR−TGFUPR≦SL2となるまでの期間、駆動デューティDUTYを0%に保持する降圧モード(オープン制御)を実施する。
Here, when it is determined that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by the second determination threshold SL2, the fuel pressure FUPR is lower than the initial value when the
That is, the step-down mode (open control) is performed in which the drive duty DUTY is maintained at 0% during the period from when FUPR-TGFUPR> SL1 is established until FUPR-TGFUPR ≦ SL2.
そして、ステップS106で、燃圧FUPRから目標燃圧TGFUPRを減算した結果が、第2判定閾値SL2以下であると判断すると、燃料ポンプ12を停止させた効果で、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPR付近にまで低下したことになり、これ以上燃料ポンプ12の停止状態を継続させると、逆に燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRを下回るようになってしまう可能性がある。
In step S106, if it is determined that the result of subtracting the target fuel pressure TGFUPR from the fuel pressure FUPR is equal to or less than the second determination threshold SL2, the fuel pressure FUPR decreases to the vicinity of the target fuel pressure TGFUPR due to the effect of stopping the
そこで、ステップS106で、FUPR−TGFUPR≦SL2であると判断すると、ステップS108へ進んで降圧モードフラグFを0にリセットした後、ステップS109(圧力制御手段)へ進む。
ステップS109では、通常モード(フィードバック制御モード)として、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように駆動デューティDUTYを決定する、フィードバック制御を実施する。フィードバック制御においては、PID(比例・積分・微分)制御の他、モデル規範形適応制御などの適応制御、ファジー制御、ニューロ制御などを用いることができる。
Therefore, if it is determined in step S106 that FUPR−TGFUPR ≦ SL2, the process proceeds to step S108, the pressure reduction mode flag F is reset to 0, and then the process proceeds to step S109 (pressure control means).
In step S109, as a normal mode (feedback control mode), feedback control is performed in which the drive duty DUTY is determined so that the fuel pressure FUPR approaches the target fuel pressure TGFUPR. In feedback control, in addition to PID (proportional / integral / derivative) control, adaptive control such as model normative adaptive control, fuzzy control, neuro control, and the like can be used.
また、ステップS106で降圧モードフラグFが0であると判断した場合も、ステップS109へ進んで、通常モードにより、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように駆動デューティDUTYを決定する。
そして、係る通常モードで駆動デューティDUTYを決定している状態で、FUPR−TGFUPR>SL1と判定されるようになるまで、燃圧FUPRが上昇すると、降圧モードに切り替え、駆動デューティDUTYを0%にして、燃料ポンプ12を停止させる。
Also, when it is determined in step S106 that the pressure reduction mode flag F is 0, the process proceeds to step S109, and the drive duty DUTY is determined so that the fuel pressure FUPR approaches the target fuel pressure TGFUPR by the normal mode.
When the fuel pressure FUPR rises until FUPR-TGFUPR> SL1 is determined in the state where the drive duty DUTY is determined in the normal mode, the mode is switched to the step-down mode and the drive duty DUTY is set to 0%. Then, the
図3のタイムチャートは、図2のフローチャートに従って駆動デューティDUTYを決定する場合における駆動デューティDUTYの変化を、燃圧FUPRの変化と共に示す。
図3において、時刻t1で、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高くなったと判断すると、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように駆動デューティDUTYを決定する通常モード(フィードバック制御モード)から降圧モード(オープン制御モード)に切り替え、駆動デューティDUTYを、フィードバック制御で決定した駆動デューティDUTY(第1操作量)よりも小さい0%(第2操作量)にまでステップ的に変化させることで、燃料ポンプ12を停止させる。
The time chart of FIG. 3 shows the change of the drive duty DUTY when the drive duty DUTY is determined according to the flowchart of FIG. 2 together with the change of the fuel pressure FUPR.
In FIG. 3, when it is determined at time t1 that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by the first determination threshold SL1, a normal mode (feedback control) that determines the drive duty DUTY so that the fuel pressure FUPR approaches the target fuel pressure TGFUPR. Mode) to step-down mode (open control mode), and drive duty DUTY is changed stepwise to 0% (second operation amount) smaller than drive duty DUTY (first operation amount) determined by feedback control. As a result, the
その後、燃圧FUPRが、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第2判定閾値SL2(<第1判定閾値SL1)以上に高い状態を維持する間は、降圧モード(オープン制御モード)をそのまま継続することで、駆動デューティDUTYを0%のまま保持し、燃料ポンプ12の停止状態を継続させる。
そして、時刻t2において、FUPR−TGFUPR≦SL2が成立したことを検出すると、通常モード(フィードバック制御モード)に復帰し、駆動デューティDUTYを、0%(第2操作量)から、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように決定した値(第1操作量)に戻し、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPR付近に収束させるようにする。
Thereafter, while the fuel pressure FUPR is maintained higher than the target fuel pressure TGFUPR above the second determination threshold SL2 (<first determination threshold SL1), the pressure reduction mode (open control mode) is continued as it is. Then, the drive duty DUTY is kept at 0%, and the
At time t2, when it is detected that FUPR−TGFUPR ≦ SL2 is established, the normal mode (feedback control mode) is restored, the drive duty DUTY is set to 0% (second operation amount), and the fuel pressure FUPR is set to the target fuel pressure. The fuel pressure FUPR is converged to the vicinity of the target fuel pressure TGFUPR by returning to the value (first operation amount) determined so as to approach TGFUPR.
ここで、降圧モード(オープン制御モード)の間は、駆動デューティDUTYを0%にし、燃料ポンプ12を停止させるから、燃料ポンプ12における電力消費を抑制でき、また、燃圧FUPRを速やかに目標燃圧TGFUPR付近にまで降圧させることができる。
更に、降圧モード(オープン制御モード)の開始・終了判定における燃圧レベルは、目標燃圧TGFUPRの変化に応じて変化するから、目標燃圧TGFUPRに収束させるのに適切なタイミングで燃料ポンプ12を停止させ、また、適切なタイミングで燃料ポンプ12を再起動させることができる。
Here, during the step-down mode (open control mode), the drive duty DUTY is set to 0% and the
Furthermore, since the fuel pressure level in the start / end determination of the step-down mode (open control mode) changes according to the change in the target fuel pressure TGFUPR, the
尚、第1上限値>第2上限値>目標燃圧TGFUPRを満たす第1上限値及び第2上限値を、目標燃圧TGFUPRが高くなるほどより高い値に設定し、燃圧FUPRが第1上限値よりも高くなったときに通常モードから降圧モードに移行し、降圧モードで燃圧FUPRが第2上限値よりも低くなったときに降圧モードから通常モードに戻すようにしてもよい。 Note that the first upper limit value and the second upper limit value satisfying the first upper limit value> the second upper limit value> the first upper limit value and the second upper limit value that satisfy the target fuel pressure TGFUPR are set to higher values as the target fuel pressure TGFUPR increases, and the fuel pressure FUPR is higher than the first upper limit value. When the fuel pressure FUPR becomes lower than the second upper limit value in the step-down mode, the normal mode may be returned to the normal mode.
図4のフローチャートは、ECM31による燃料ポンプ12の制御(駆動デューティDUTYの決定処理)の駆動デューティDUTYの決定処理の第2実施形態を示す。
但し、ステップS207(降圧制御手段)における降圧モードの処理内容のみが、図2のフローチャートに示した第1実施形態に対して異なるので、以下では、ステップS207以外の各ステップにおける処理内容の説明を省略し、主にステップS207における処理内容を詳述する。
ステップS203で、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高いと判断し、ステップS204で降圧モードフラグを1に設定すると、ステップS207へ進む。
The flowchart of FIG. 4 shows a second embodiment of the drive duty DUTY determination process of the control of the
However, since only the processing content of the step-down mode in step S207 (step-down control means) is different from the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 2, the processing content in each step other than step S207 will be described below. The details of the processing in step S207 will be mainly described here.
If it is determined in step S203 that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by the first determination threshold SL1, and the step-down mode flag is set to 1 in step S204, the process proceeds to step S207.
ステップS207では、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高いと判断した初回、換言すれば、通常モードから降圧モードに切り替えた時点での燃圧FUPR、即ち、TGFUPR+SL1を燃圧FUPRの初期圧に設定する。
そして、初期圧に対応する駆動デューティDUTY(第2操作量)を0%とし、初期圧から燃圧FUPRが減少するに従って、換言すれば、TGFUPR+SL1よりも燃圧FUPRが低くなるに従って、駆動デューティDUTY(第2操作量)を徐々に増大変化させる。
In step S207, the first time when it is determined that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR by the first determination threshold SL1 or in other words, the fuel pressure FUPR at the time of switching from the normal mode to the step-down mode, that is, TGFUPR + SL1 is set to the fuel pressure FUPR. Set to initial pressure.
The driving duty DUTY (second operation amount) corresponding to the initial pressure is set to 0%, and as the fuel pressure FUPR decreases from the initial pressure, in other words, as the fuel pressure FUPR becomes lower than TGFUPR + SL1, the driving duty DUTY (second operation amount) is increased. (2 operation amount) is gradually increased.
即ち、燃圧FUPRがTGFUPR+SL1よりも高い、降圧モードの初期段階では、駆動デューティDUTYを0%に保持して降圧開始を待ち、駆動デューティDUTYを0%にして燃料ポンプ12を停止させた効果として降圧が始まると、燃圧FUPRが、TGFUPR+SL1よりも低下するほど駆動デューティDUTYをより高い値に変更する。
駆動デューティDUTYを0%から徐々に増大させれば、燃料ポンプ12が動き出して、吐出流量を増やし、これにより、降圧速度を抑制することになる。従って、燃料ポンプ12の停止状態を保持することで降圧速度が過剰になり、通常モードに移行したときに、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRを下回ってしまうことを抑制でき、通常モードに戻した後の燃圧の収束安定性を向上させることができる。
In other words, in the initial stage of the step-down mode in which the fuel pressure FUPR is higher than TGFUPR + SL1, the drive duty DUTY is held at 0%, the step-down start is waited, and the
If the drive duty DUTY is gradually increased from 0%, the
尚、初期圧に対して与える駆動デューティDUTY(第2操作量)を0%に限定するものではなく、燃料ポンプ12が燃料を吐出しない範囲内の0%よりも高い値としたり、通常モードでの駆動デューティDUTY(第1操作量)を基準とし、該基準値よりも低い値として与えることができる。
また、駆動デューティDUTYの増大速度は、一定とする他、燃圧FUPRが低下するに従ってより速く変化させてもよい。
The drive duty DUTY (second operation amount) applied to the initial pressure is not limited to 0%, but may be set to a value higher than 0% within the range in which the
Further, the increase speed of the drive duty DUTY may be constant, and may be changed faster as the fuel pressure FUPR decreases.
更に、初期圧に対して与えた駆動デューティDUTY(例えば0%)を、設定時間だけ保持させ、その後、駆動デューティDUTYを増大変化させたり、初期圧に対して与えた駆動デューティDUTY(例えば0%)を保持させている状態で、燃圧FUPRの降下速度が判定速度よりも速くなった時点で、駆動デューティDUTYの増大変化を開始させたりしてもよい。 Further, the drive duty DUTY (for example, 0%) applied to the initial pressure is held for a set time, and then the drive duty DUTY is increased or changed, or the drive duty DUTY (for example, 0%) applied to the initial pressure is increased. ) May be held, and the increase in the drive duty DUTY may be started when the rate of decrease in the fuel pressure FUPR becomes faster than the determination speed.
図5のタイムチャートは、図4のフローチャートに従って駆動デューティDUTYを決定する場合における駆動デューティDUTYの変化を、燃圧FUPRの変化と共に示す。
図5において、時刻t1で、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高くなったと判断すると、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように駆動デューティDUTYを決定する通常モード(フィードバック制御モード)から降圧モード(オープン制御モード)に切り替え、駆動デューティDUTYを、フィードバック制御で決定した駆動デューティDUTY(第1操作量)よりも小さい0%(第2操作量)にまでステップ的に変化させることで、燃料ポンプ12を停止させる。
The time chart of FIG. 5 shows the change of the drive duty DUTY together with the change of the fuel pressure FUPR when the drive duty DUTY is determined according to the flowchart of FIG.
In FIG. 5, when it is determined that the fuel pressure FUPR is higher than the target fuel pressure TGFUPR at the first determination threshold SL1 at time t1, a normal mode (feedback control) that determines the drive duty DUTY so that the fuel pressure FUPR approaches the target fuel pressure TGFUPR. Mode) to step-down mode (open control mode), and drive duty DUTY is changed stepwise to 0% (second operation amount) smaller than drive duty DUTY (first operation amount) determined by feedback control. As a result, the
その後、燃圧FUPRが、燃圧FUPRが目標燃圧TGFUPRよりも第1判定閾値SL1以上に高い状態を維持する間は、駆動デューティDUTYを0%に保持し、時刻t2で目標燃圧TGFUPR+第1判定閾値SL1よりも燃圧FUPRが低くなると、駆動デューティDUTYの増大変化を開始する。
そして、時刻t3において、FUPR−TGFUPR≦SL2が成立したことを検出すると、通常モード(フィードバック制御モード)に復帰し、駆動デューティDUTYを、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPRに近づけるように決定した値(第1操作量)に戻し、燃圧FUPRを目標燃圧TGFUPR付近に収束させるようにする。
Thereafter, while the fuel pressure FUPR is maintained higher than the target fuel pressure TGFUPR by the first determination threshold SL1, the drive duty DUTY is maintained at 0%, and at the time t2, the target fuel pressure TGFUPR + the first determination threshold SL1. When the fuel pressure FUPR becomes lower than that, the drive duty DUTY starts to increase.
At time t3, when it is detected that FUPR−TGFUPR ≦ SL2 is established, the mode returns to the normal mode (feedback control mode), and the drive duty DUTY is a value (first value) determined so that the fuel pressure FUPR approaches the target fuel pressure TGFUPR. 1), and the fuel pressure FUPR is converged around the target fuel pressure TGFUPR.
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
(イ)請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の燃料供給制御装置において、
前記第2操作量の少なくとも初期値が、前記燃料ポンプを停止させる操作量である内燃機関の燃料供給制御装置。
上記発明によると、燃料ポンプを停止させる操作量を与えることで、降圧を最大限に促進でき、また、電力消費を効果的に抑制できる。
Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described together with effects.
(A) In the fuel supply control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The fuel supply control device for an internal combustion engine, wherein at least an initial value of the second operation amount is an operation amount for stopping the fuel pump.
According to the above invention, by providing the operation amount for stopping the fuel pump, it is possible to maximize the pressure reduction and to effectively suppress the power consumption.
1…内燃機関(エンジン)、3…燃料噴射弁、11…燃料タンク、12…燃料ポンプ、14…圧力調整弁(プレッシャレギュレータ)、15…燃料ギャラリー配管、16…燃料供給配管、17…燃料戻し配管、30…FPCM(フューエル・ポンプ・コントロール・モジュール)、31…ECM(エンジン・コントロール・モジュール)、33…燃料圧力センサ(圧力検出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine (engine), 3 ... Fuel injection valve, 11 ... Fuel tank, 12 ... Fuel pump, 14 ... Pressure regulating valve (pressure regulator), 15 ... Fuel gallery piping, 16 ... Fuel supply piping, 17 ... Fuel return Piping, 30 ... FPCM (Fuel pump control module), 31 ... ECM (Engine control module), 33 ... Fuel pressure sensor (pressure detection means)
Claims (3)
内燃機関の運転状態に応じた設定圧と前記燃料噴射弁への燃料の供給圧力の検出値とに基づき、前記燃料ポンプの第1操作量を設定し、
前記供給圧力の検出値が前記設定圧より高い第1判定値を上回ったときに、前記燃料ポンプの操作量を前記第1操作量から前記第1操作量よりも小さい第2操作量に変更し、前記第2操作量を前記供給圧力の検出値の低下に応じて増大させる、内燃機関の燃料供給制御装置。 A fuel supply control device for driving a fuel pump for supplying fuel to a fuel injection valve of an internal combustion engine,
Based on the set pressure according to the operating state of the internal combustion engine and the detected value of the fuel supply pressure to the fuel injection valve, the first operation amount of the fuel pump is set,
When the detected value of the supply pressure exceeds a first determination value that is higher than the set pressure, the operation amount of the fuel pump is changed from the first operation amount to a second operation amount that is smaller than the first operation amount. A fuel supply control device for an internal combustion engine , wherein the second operation amount is increased in accordance with a decrease in the detected value of the supply pressure .
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